Daylighting ist die Praxis, Fenster oder andere Öffnungen und reflektierende Oberflächen zu legen, so dass während des Tages natürliches Licht wirksame innere Beleuchtung zur Verfügung stellt. Besondere Aufmerksamkeit wird auf daylighting gelenkt, während man ein Gebäude entwirft, wenn das Ziel ist, Sehbequemlichkeit zu maximieren oder Energiegebrauch zu reduzieren. Energieersparnisse können entweder vom reduzierten Gebrauch der künstlichen (elektrischen) Beleuchtung oder von der passiven Sonnenheizung oder dem Abkühlen erreicht werden. Energiegebrauch der künstlichen Beleuchtung kann durch die einfache Installation von weniger elektrischen Lichtern reduziert werden, weil Tageslicht, oder durch das Verdunkeln/Schaltung von elektrischen Lichtern automatisch als Antwort auf die Anwesenheit des Tageslichts, einen als Tageslicht-Ernten bekannten Prozess da ist.

Daylighting ist ein Fachbegriff, der einem allgemeinen jahrhundertealten, Erdkunde und Kultur unabhängiges grundlegendes wenn "wieder entdecktes" Design durch Architekten des 20. Jahrhunderts gegeben ist. Der Betrag des in einem inneren Raum erhaltenen Tageslichts kann durch das Unternehmen einer Tageslicht-Faktor-Berechnung analysiert werden. Heute kann der Gebrauch von Computern und Eigentumsindustriesoftware wie Strahlen einem Architekten oder Ingenieur zu schnell undetake komplizierte Berechnungen erlauben, den Vorteil eines besonderen Designs nachzuprüfen.

Es gibt kein direktes Sonnenlicht auf dem polaren Giebel eines Gebäudes vom herbstlichen Äquinoktium bis das Frühlingsäquinoktium. Traditionell wurden Häuser mit minimalen Fenstern auf der polaren Seite, aber mehr und größeren Fenstern auf der äquatorialen Seite entworfen. Äquatoriale Seitenfenster erhalten mindestens ein direktes Sonnenlicht an jedem Sonnentag des Jahres (außer in tropischen Breiten in der Sommerzeit), so sind sie an daylighting Gebieten des Hauses neben den Fenstern wirksam. Trotzdem, während der Mitte des Winters, ist leichtes Vorkommen hoch gerichtet und wirft tiefe Schatten. Das kann durch die leichte Verbreitung, leichten Pfeifen oder Tuben, und durch etwas reflektierende innere Oberflächen teilweise verbessert werden. In ziemlich niedrigen Breiten in der Sommerzeit erhalten Fenster, die Osten und Westen und manchmal denjenigen gegenüberstehen, die zum Pol liegen, mehr Sonnenlicht als Fenster, die zum Äquator liegen.

Windows

Windows ist die allgemeinste Weise, Tageslicht in einen Raum zuzulassen. Ihre vertikale Orientierung bedeutet, dass sie auswählend Sonnenlicht und weitschweifiges Tageslicht zu verschiedenen Zeiten des Tages und Jahres zulassen. Deshalb müssen Fenster auf vielfachen Orientierungen gewöhnlich verbunden werden, um die richtige Mischung des Lichtes für das Gebäude, abhängig vom Klima und der Breite zu erzeugen. Es gibt drei Weisen, den Betrag des aus einem Fenster verfügbaren Lichtes zu verbessern:

• Platz-Fenster in der Nähe von einer hellen Wand.
• Legen Sie die Seiten von Fenstereröffnungen schräg, so ist die innere Öffnung größer als die Außenöffnung.
• Verwenden Sie ein großes helles Fensterbrett, um Licht ins Zimmer zu planen.

Verschiedene Typen und Ränge von verschiedenen und Glasfensterbehandlungen können auch den Betrag der leichten Übertragung durch die Fenster betreffen.

Lichtgaden-Fenster

Ein anderes wichtiges Element im Schaffen daylighting ist der Gebrauch von Lichtgaden-Fenstern. Das sind hohe, vertikal gelegte Fenster. Sie können verwendet werden, um direkten Sonnengewinn, wenn orientiert, zum Äquator zu vergrößern. Wenn sie zur Sonne liegen, können Lichtgaden und andere Fenster unannehmbaren grellen Schein zulassen. Im Fall von einem passiven Sonnenhaus können Lichtgaden einen direkten leichten Pfad zur polaren Seite zur Verfügung stellen (Norden in der Nordhemisphäre; der Süden in der südlichen Halbkugel) Zimmer, die sonst nicht illuminiert würden. Wechselweise können Lichtgaden verwendet werden, um weitschweifiges Tageslicht zuzulassen (aus dem Norden in der Nordhemisphäre), der gleichmäßig einen Raum wie ein Klassenzimmer oder Büro illuminiert.

Häufig scheinen Lichtgaden-Fenster auch auf Innenwandoberflächen gemalt weiß oder eine andere leichte Farbe. Diese Wände werden gelegt, um indirektes Licht zu Innengebieten zu widerspiegeln, wo es erforderlich ist. Diese Methode ist im Vorteil, den directionality des Lichtes zu reduzieren, um es weichere und mehr weitschweifige, abnehmende Schatten zu machen.

Dachluken

Dachluke ist jedes horizontale Fenster, Dach-Laterne oder oculus, der am Dach des Gebäudes häufig gelegt ist, das für daylighting verwendet ist. Weißes lichtdurchlässiges Acryl ist 'Lambertian Diffuser', der meint, dass übersandtes Licht vollkommen ausgegossen und gleichmäßig über betroffene Gebiete verteilt wird. Das bedeutet unter anderen Vorteilen, dass leichte Quellqualitätsstandards hinsichtlich der weißen Acrylübertragung gemessen werden. Weiße Acrylkuppeln stellen sogar leichten Vertrieb im Laufe des Tages zur Verfügung. Dachluken geben leichter pro Einheitsgebiet zu als Fenster, und verteilen es gleichmäßiger über einen Raum.

Das optimale Gebiet von Dachluken (gewöhnlich gemessen als "wirksame Öffnung") ändert sich gemäß dem Klima, der Breite und den Eigenschaften der Dachluke, aber ist gewöhnlich 4-8 % der Bodenfläche. Die Thermalleistung von Dachluken wird durch die Schichtung, d. h. die Tendenz von warmer Luft betroffen, sich in den Dachluke-Bohrlöchern zu versammeln, der in kühlen Klimas die Rate des Hitzeverlustes vergrößert. Während warmer Jahreszeiten werden Dachluken mit durchsichtigem glazings innere Hitzeprobleme verursachen, der am besten durch das Stellen weißen lichtdurchlässigen Acryls oder unter der durchsichtigen Dachluke-Verglasung behandelt wird.

Mit dem richtigen Dachluke-Design kann es bedeutende Energieersparnisse in kommerziellen und industriellen Anwendungen geben. Ersparnisse von daylighting können sich entzündenden Energiegebrauch um bis zu 80 Prozent gemäß dem Bundesenergieverwaltungsprogramm des US-Energieministeriums schneiden. In Bezug auf Kostenersparnisse hat die HIRSCHKUH berichtet, dass viele kommerzielle Gebäude Gesamtenergie-Kosten um bis zu ein Drittel durch den optimalen Gebrauch von daylighting reduzieren können.

Schlecht gebaute oder installierte Dachluken können Auslaufen-Probleme haben, und einzeln verglasene Dachluken können mit der Kondensation weinen. Das Verwenden moderner Designs mit der richtigen Installation wird Probleme mit Leckstellen beseitigen und größere Energieeffizienz zur Verfügung stellen.

Leichte Reflektoren

Einmal verwendet umfassend in Bürogebäuden ist der manuell regulierbare leichte Reflektor selten im Gebrauch, der heute durch eine Kombination anderer Methoden gemeinsam mit der künstlichen Beleuchtung worden ist verdrängt. Der Reflektor hatte Gefallen gefunden, wo die Wahlen des künstlichen Lichtes schlechte Beleuchtung im Vergleich zur modernen elektrischen Beleuchtung zur Verfügung gestellt haben.

Leichte Borde

Leichte Borde sind eine wirksame Weise, die Beleuchtung aus Fenstern auf der Äquator gegenüberstehenden Seite einer Struktur, diese Wirkung zu erhöhen, die durch das Stellen eines weißen oder reflektierenden leichten Metallbordes außerhalb des Fensters wird erhält. Gewöhnlich wird das Fenster vor der direkten Sommerzeit-Sonne durch eine Projektierung eave geschützt. Das leichte Bord springt außer dem Schatten vor, der durch den eave geschaffen ist, und widerspiegelt Sonnenlicht aufwärts, um die Decke zu illuminieren. Dieses widerspiegelte Licht kann wenig Hitzeinhalt enthalten, und die reflektierende Beleuchtung von der Decke wird normalerweise tiefe Schatten reduzieren, das Bedürfnis nach der allgemeinen Beleuchtung reduzierend.

Im kalten Winter wird ein natürliches leichtes Bord geschaffen, wenn es Schnee auf dem Boden gibt. Als die Außentemperatur unter dem Einfrieren fällt, schlägt sich die Feuchtigkeit in der Atmosphäre, häufig in der Form des Schnees nieder (oder Regen einfrierend). Das macht den Boden hoch reflektierend. Niedrige Wintersonne (sieh Sonne-Pfad), denkt vom Schnee nach und vergrößert Sonnengewinn durch das Äquator gegenüberstehende Glas um ein zu zwei Drittel, das hell die Decke dieser Zimmer anzündet. Kontrolle des grellen Scheins (Gardinen) kann erforderlich sein.

Leichte Tuben

Ein anderer Typ des verwendeten Geräts ist die leichte Tube, auch genannt eine Sonnentube, die in ein Dach gelegt wird und Licht zu einem eingestellten Gebiet des Interieurs zulässt. Diese ähneln etwas in eine Nische gestellten Decke-Licht-Vorrichtungen. Sie erlauben so viel Wärmeübertragung nicht wie Dachluken, weil sie weniger Fläche haben.

Röhrenförmige Daylighting Geräte (TDDs) verwenden moderne Technologie, um sichtbares Licht durch undurchsichtige Wände und Dächer zu übersenden. Die Tube selbst ist ein passiver Bestandteil, der entweder aus einem einfachen reflektierenden Innenüberzug oder aus einer leichten Leiten-Faser Sehbündel besteht. Es wird oft mit einer durchsichtigen, Dach-bestiegenen Kuppel 'leichter Sammler' bedeckt und mit einem diffuser Zusammenbau begrenzt, der das Tageslicht in Innenräume zulässt und die verfügbare leichte Energie gleichmäßig verteilt (oder effizient, wenn der Gebrauch des angezündeten Raums, und der Benutzer vernünftig befestigt wird, einen oder mehr 'helle Punkte gewünscht hat).

Sägezahndach

Eine andere Dach-winklige Glasalternative ist ein "Sägezahndach" (gefunden auf älteren Fabriken). Sägezahndächer haben vertikales Dach-Glas Einfassungen weg von der Äquator-Seite des Gebäudes, um ausgegossenes Licht (nicht harte direkte Äquator-Seite Sonnengewinn) zu gewinnen. Der winklige Teil der Glasunterstützungsstruktur ist undurchsichtig und mit einem kühlen Dach und leuchtender Barriere gut isoliert. Das sich entzündende Konzept des Sägezahndaches reduziert teilweise den "Sommersonnenbrennofen" Dachluke-Problem, aber erlaubt noch warmer Innenluft, sich zu erheben und das Außendach-Glas im kalten Winter mit der bedeutenden unerwünschten Wärmeübertragung zu berühren.

Heliostats

Der Gebrauch von heliostats, Spiegel, die automatisch bewegt werden, um Sonnenlicht in einer unveränderlichen Richtung als die Sonne zu widerspiegeln, bewältigt den Himmel, gewinnt Beliebtheit als eine energieeffiziente Methode sich zu entzünden. Ein heliostat kann verwendet werden, um Sonnenlicht direkt durch ein Fenster oder Dachluke, oder in jede Einordnung von optischen Elementen, zum Beispiel leichte Tuben zu polieren, die das Licht verteilen, wo es erforderlich ist.

Kluges Glas

Kluges Glas ist der Name, der einer Klasse von Materialien und Geräten gegeben ist, die zwischen einem durchsichtigen Staat und einem Staat geschaltet werden können, der undurchsichtig, lichtdurchlässig, reflektierend, oder retro-reflektierend ist. Die Schaltung wird durch die Verwendung einer elektrischen Stromspannung auf das Material, oder durch das Durchführen etwas einfacher mechanischer Operation getan. Windows, Dachluken, usw., die aus dem klugen Glas gemacht werden, kann verwendet werden, um Innenbeleuchtung anzupassen, Änderungen der Helligkeit des Lichtes draußen und der erforderlichen Helligkeit zuhause ersetzend.

Konkrete mit der Fasersehwand

Eine andere Weise, eine sichere konkrete Strukturwand lichtdurchlässig zu machen, soll Lichtwellenleiterkabel darin einbetten. Tageslicht (und Schattenimages) kann dann direkt durch eine dicke fest-konkrete Wand gehen.

Hybride Sonnenbeleuchtung

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hat eine neue Alternative zu Dachluken genannt die Hybride Sonnenbeleuchtung entwickelt. Dieses Design verwendet einen Dach-bestiegenen leichten Sammler, Glasfaserleiter des großen Diameters, und hat effiziente Neonbeleuchtungsvorrichtungen modifiziert, die durchsichtige Stangen mit den Lichtwellenleiterkabeln verbinden ließen. Im Wesentlichen ist keine Elektrizität für die natürliche Tagesinnenbeleuchtung erforderlich.

Feldversuche geführt 2006 und 2007 der neuen HSL Technologie versprachen, aber die niedrig-bändige Ausrüstungsproduktion ist noch teuer. HSL sollte mehr in der nahen Zukunft wirksame Kosten werden. Eine Version, die Windstürmen widerstehen kann, konnte beginnen, herkömmliche kommerzielle Neonbeleuchtungssysteme durch verbesserte Durchführungen 2008 und darüber hinaus zu ersetzen. Die 2007-Energie der Vereinigten Staaten, die Bill Finanzierung für HSL R&D, und vielfache große kommerzielle Gebäude zur Verfügung stellt, ist zum Fonds weiter HSL Anwendungsentwicklung und Aufstellung bereit.

Nachts ORNL verwendet HSL Neonbeleuchtung der variablen Intensität elektronische Kontrollballaste. Da das Sonnenlicht allmählich am Sonnenuntergang abnimmt, wird die Leuchtstoffvorrichtung allmählich höher eingestellt geben ein nah-unveränderliches Niveau der Innenbeleuchtung vom Tageslicht, bis es dunkel draußen wird.

HSL kann bald eine Auswahl für die kommerzielle Innenbeleuchtung werden. Es kann ungefähr Hälfte des direkten Sonnenlichtes übersenden, das es erhält.

Solarium

In einem gut bestimmten isolierten Sonnengewinn-Gebäude mit einem Solarium, sunroom, Gewächshaus, usw., gibt es gewöhnlich bedeutendes Glas auf der Äquator-Seite. Ein großes Gebiet des Glases kann auch zwischen dem Sonne-Zimmer und Ihrem Innenwohnbereich hinzugefügt werden. Preisgünstiges großserienerzeugtes Terrasse-Tür-Sicherheitsglas ist eine billige Weise, diese Absicht zu vollbringen.

Die Türen, die verwendet sind, um in ein Zimmer einzugehen, sollten gegenüber dem Sonne-Rauminnenglas sein, so dass ein Benutzer draußen sofort sehen kann, wenn er in die meisten Zimmer eingeht. Säle sollten mit offenen Räumen verwendet stattdessen minimiert werden. Wenn ein Saal für die Gemütlichkeit oder Raumisolierung notwendig ist, kann billiges Terrasse-Tür-Sicherheitsglas an beiden Seiten des Saals gelegt werden. Gardinen über das Innenglas können verwendet werden, um Beleuchtung zu kontrollieren. Gardinen können mit sensorbasierten elektrischen Motorsteuerungen fakultativ automatisiert werden, die der Raumbelegung, des Tageslichts, der Innentemperatur, und Zeit des Tages bewusst sind. Passive Sonnengebäude ohne Hauptklimatisierungssystem müssen Mechanismen für den stündlichen, täglich, und jahreszeitlich, Schwankungen der Temperatur-Und-Tageslichts kontrollieren. Wenn die Temperatur richtig ist, und ein Zimmer frei ist, können die Gardinen automatisch in der Nähe von, Wärmeübertragung in jeder Richtung reduzieren.

Um zu helfen, Sonne-Raumtageslicht zu den Seiten von Zimmern zu verteilen, die vom Äquator am weitesten sind, können billige Spiegel der Decke-zu-stöckig verwendet werden.

Gebäudecodes verlangen ein zweites Mittel des Ausgangs im Falle des Feuers. Die meisten Entwerfer verwenden eine Tür auf einer Seite von Schlafzimmern und ein Außenfenster, aber Westseitenfenster stellen sehr schlechte Sommerthermalleistung zur Verfügung. Statt eines westgegenüberstehenden Fensters verwenden Entwerfer einen R-13 Schaum-gefüllte feste energieeffiziente Außentür. Es kann eine Glassturmtür draußen mit dem inneren Tür-Erlauben-Licht haben, um wenn geöffnet, durchzugehen. Östliche/westliche Glastüren und Fenster sollten völlig beschattete Spitze zum Boden sein, oder ein geisterhaft auswählender Überzug kann verwendet werden, um Sonnengewinn zu reduzieren.

Siehe auch

• Aktiver daylighting
• Architektonisches Glas
• Passiver daylighting
• Passives Sonnenbaudesign
• Tageslicht, das erntet
• Tageslicht
• Tageslicht-Faktor
• Deck-Prisma
• Sonne-Pfad
• Lünette (architektonischer)

Links

• Amerikanische Energieministerium-Seite auf passivem daylighting
• Daylighting, Kapitel 2 des Handbuches von SynthLight, der Niedrigen Energiearchitektur-Forschungseinheit, London Metropolitanuniversität, April 2004
• Sonne-Licht das Umadressieren von Geräten - Beispiele der geometrischen Einstellung von leichten Borden usw.
• Sonnenkontrolle façades und Daylighting façades, Universität Kaliforniens, Berkeley
• MIT, Technologieprogramm, Daylighting Laboratorium bauend
• Fotos eines kleinen heliostat Systems in der Handlung